Setzenergo.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Дифференциальный автоматический выключатель содержит защиту

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

При проектировании электрики частного дома или квартиры часто возникает дилемма, какой автоматический прибор выбрать для защиты человека от косвенного прикосновения — УЗО или дифференциальный автомат?

Данная статья посвящена дифавтомату — что это такое и для чего он нужен.

Дифференциальный автомат является многофункциональным устройством. В число выполняемых им функций входят:

  • коммутация электрических цепей;
  • защита электрооборудования от сверхтоков короткого замыкания и перегрузок;
  • выполнение автоматического защитного отключения при появлении токов утечки.

В состав дифференциального автомата входит автоматический выключатель, конструктивно объединённый с дифференциальным устройством защитного отключения (УЗО).

Такое функциональное объединение позволяет оптимизировать использование внутреннего пространства распределительных щитов, поскольку дифавтомат занимает меньше места, чем автоматический выключатель и УЗО. Кроме этого, устройство «два в одном» всегда дешевле двух отдельных приборов.

В соответствии с устоявшимся трендом последних лет, дифференциальные автоматы выпускаются в основном в модульном исполнении. Конструкция креплений, предназначенная для установки дифавтомата на din-рейку, позволяет легко интегрировать автомат в любой распределительный щит или шкаф с электрооборудованием.

К особенностям дифавтоматов относится то, что они разрывают не только фазную линию питания, но и нулевой провод. То есть, в однофазных цепях применяются двухполюсные дифавтоматы, а в трёхфазных — четырёхполюсные, что отличается от типовой схемы подключения обычных автоматических выключателей.

Конструктивно дифференциальный автомат представляет собой два устройства, включенных последовательно:

  • автоматический выключатель;
  • устройство защитного отключения.

Цепи фазных полюсов автоматов содержат электромагнитные и тепловые расцепители, обеспечивающие отключение питания при перегрузках и коротких замыканиях.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ТЕПЛОВОГО И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАСЦЕПИТЕЛЕЙ

Электромагнитный расцепитель дифавтомата состоит из токовой катушки, внутри которой расположен подвижный магнитный сердечник (боёк). Электромагнитная система расцепителя настроена таким образом, что при достижении в катушке тока определённого значения происходит втягивание магнитного сердечника.

Втягиваясь, сердечник-боёк воздействует на привод защёлки, удерживающей автомат во включенном положении. Выбитая из зацепления защёлка освобождает привод автоматического выключателя, который под воздействием пружин перемещается в отключенное положение, разрывая токовые полюсы дифавтомата.

Тепловой механизм расцепления дифавтомата содержит биметаллический элемент, меняющий свою форму при нагревании. Биметаллический элемент представляет собой соединение двух пластин из разнородных металлических сплавов, имеющих различные коэффициенты теплового расширения.

Нагревание такой конструкции вызывает её изгиб, обусловленный различием линейного расширения разнородных материалов. Нагревание биметалла осуществляется под действием электротока, протекающего непосредственно по пластинам, либо по намотанной на них спирали.

Деформируемый вследствие нагрева биметалл воздействует на защёлку привода автомата, что вызывает его отключение.

Характеристика теплового расцепителя автомата имеет интегральную зависимость. Величина линейного смещения биметалла, пропорциональная количеству теплоты, выделяемому проводником, определяется двумя факторами:

    величиной протекающего электротока; продолжительностью его действия.

Таким образом, время автоматического срабатывания теплового расцепителя дифавтомата зависит от токовой величины.

УСТРОЙСТВО И РАБОТА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО МОДУЛЯ

Дифференциальный модуль представляет собой трансформатор тока, вторичная обмотка которого намотана на тороидальном сердечнике. Первичной обмоткой служат проводники фазного и нулевого провода, пропущенные через середину сердечника.

При отсутствии утечек, электротоки фазного и нулевого проводов равны и направлены противоположно в любой момент времени. В этом случае суммарное значение магнитной индукции, наводимой этими токами в сердечнике равно нулю, следовательно, равен нулю и электроток вторичной обмотки трансформатора.

Система настроена таким образом, что при достижении токовой разности определённой величины срабатывает исполнительный орган, воздействующий на защёлку привода выключателя.

Поскольку модуль защитного отключения фактически реагирует на токовую разность фазного и нулевого проводов, он называется дифференциальным. Таким способом осуществляется автоматическая защита от косвенного прикосновения в случае повреждения изоляции электроприборов и оборудования.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИФАВТОМАТОВ

Характеристики дифференциальных автоматов включают параметры устройств, входящих в их состав, то есть, автоматических выключателей и устройств защитного отключения. Рассмотрим их подробнее.

Номинальный ток дифавтомата — токовая нагрузка, на которую рассчитана работа автомата в длительном режиме. Ряд токовых номиналов стандартизован.

Номинальное напряжение — класс напряжения сети, на которое рассчитан данный автомат. Дифавтоматы, предназначенные для работы в однофазной сети имеют номинальное напряжение 220 вольт, трёхфазные приборы — 380 вольт.

Частота переменного тока равна количеству полных периодов колебаний напряжения в единицу времени. Для большинства стран мира принят стандарт номинальной частоты сетевого напряжения 50 герц (50 колебаний в секунду).

Вид время-токовой характеристики автомата (B, C или D) определяет график зависимости времени срабатывания защиты от величины тока. Уставка дифференциального тока — значение тока утечки, при котором происходит отключение дифавтомата.

Тип дифференциальной защиты определяет, на какой род тока утечки реагирует данное устройство. Модули дифференциальной защиты типа AC фиксируют переменный синусоидальный ток утечки, устройства типа A кроме этого реагируют на пульсирующие однонаправленные токи.

Отключающая способность выражается максимальным значением тока, который способно отключить данное коммутационное устройство. Количество полюсов дифавтомата может быть 2 или 4 для однофазных и трёхфазных приборов соответственно.

Степень защиты в соответствии с международной кодировкой IP (International Protection Marking) определяет уровень защищённости оболочки прибора от воздействия внешних факторов.

Основными критериями являются пыле – влаго – защита, а также возможность проникновения внутрь устройства твёрдых частиц определённых размеров. Большинство моделей дифференциальных автоматических выключателей имеют степень защиты IP20.

КАК ПРАВИЛЬНО ВЫБРАТЬ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Установка дифавтоматов целесообразна везде, где планируется размещение устройств защитного отключения. Поскольку дифавтомат совмещает в себе функции двух приборов, его выбор включает две задачи:

  • выбор параметров автоматического выключателя;
  • выбор характеристики УЗО.
Читать еще:  Выключатель 1 оп о0025 олимп проходной бел 10а 220в

Автомат выбирается в первую очередь по номиналу, который должен с некоторым запасом покрывать токовую нагрузку всех электроприборов на защищаемом участке электропроводки. По возможности должна быть обеспечена селективность работы защит.

Это означает, что при возникновении перегрузки электроприбора должен отключиться автоматический выключатель, непосредственно питающий этот электроприбор.

Для выбора выключателей по условиям селективности сопоставляются время – токовые характеристики приборов. Добиться селективной работы тепловых защит сравнительно несложно. Что же касается электромагнитных расцепителей, то согласовать их работу чаще всего не удаётся.

Например, при коротком замыкании в розетке отключается не только выключатель, питающий данную розеточную группу, а также автомат ввода. Впрочем, в бытовых условиях особых проблем это не создаёт.

При выборе дифференциального защитного модуля главным ориентиром служит токовая уставка утечки. Для защиты от косвенного прикосновения применяются дифавтоматы с номиналом 10-30 мА.

При установке дифференциального автомата на вводе квартиры или дома выбирается модель с номиналом 100-300 мА. Такие номиналы обеспечивают противопожарную защиту при повреждении изоляции электропроводки.

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

Модульные автоматические выключатели

Устройство для защиты от перегрузок и коротких замыканий в цепи. Доступен широкий ассортимент устройств со следующими характеристиками:

  • — Номинальный ток до 63 A;
  • — Конфигурация: 1, 2, 3, 4 полюса;
  • — Номинальная отключающая способность 4,5 кА;
  • — Характеристики срабатывания: В (3 — 5 In), С (5 — 10 In);
  • — Визуальная индикация состояния главных контактов;
  • — Двойные зажимы для проводников/универсальных шин;
  • — Возможность пломбировки;
  • — Единая серия аксессуаров для выключателей PL;
  • — Произвольная сторона подключения к сети;
  • — Произведено в Евросоюзе.

Дифференциальные автоматические выключатели

Устройство предназначено для защиты человека от поражения электрическим током при повреждении изоляции электроустановок, для предотвращения пожаров вследствие протекания токов утечки на землю и для защиты от перегрузки и короткого замыкания. Доступен широкий ассортимент устройств со следующими характеристиками:

  • — Отключающая способность до 6 кА;
  • — Номинальное напряжение 230/400 В, 50 Гц;
  • — тип AC – чувствительность к переменным токам утечки;
  • — тип А – универсальная чувствительность AC/DC;
  • — Номинальный ток утечки 30 мА;
  • — Произвольная сторона подключения к сети;
  • — Сечение присоединяемого провода 1,5 — 25 кв.мм;
  • — Количество полюсов 1+N;
  • — Визуальная индикация состояния главных контактов;
  • — Двойная защита от прогорания;
  • — Двойные зажимы для проводников/универсальных шин;
  • — Возможность пломбировки;
  • — Произведено в Евросоюзе.

Устройства защитного отключения (УЗО)

Устройство для защиты человека от поражения электрическим током. Доступен широкий ассортимент устройств со следующими характеристиками:

  • — Условная устойчивость к короткому замыканию до 6 кА;
  • — Тип AC – чувствительность к переменным токам утечки;
  • — Тип А – универсальная чувствительность AC/DC;
  • — Устойчивы к нежелательным отключениям, вызываемым электронными стартерами люминесцентных ламп;
  • — Визуальная индикация состояния главных контактов;
  • — Двойная защита от прогорания;
  • — Двойные зажимы для проводников/универсальных шин;
  • — Возможность пломбировки;
  • — Произвольная сторона подключения к сети;
  • — Произведено в Евросоюзе.

УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ДУГИ (AFDD)

Полный спектр устройств, обеспечивающих защиту, превосходящую требования стандартов, включая профилактику пожаров, вызванных электрической дугой.

  • — Чувствительность к возникновению электрической дуги в защищаемой цепи;
  • — Отключающая способность 6 кА, 10 кА;
  • — Соответствует EN 62606;
  • — Номинальное напряжение 240 В, 50 Гц;
  • — Локальная LED-индикация возникновения дуги в защищаемой цепи;
  • — Тип AC – чувствительность к переменным токам утечки;
  • — Тип А – чувствительность к переменным токам утечки и пульсирующим постоянным токам утечки;
  • — Тип Li/A – чувствительность к переменным токам утечки и пульсирующим постоянным токам утечки;
  • — Срабатывание с кратковременной задержкой, защита от нежелательных срабатываний;
  • — Количество полюсов 2;
  • — Произведено в Евросоюзе.

БОКСЫ И ЩИТКИ

Современное решение для быстрого и безопасного монтажа электрооборудования.

  • — Степень защиты от IP20 до IP65;
  • — Навесное или встроенное исполнение;
  • — Возможность установки от 1 до 54 модулей;
  • — Прозрачная или белая дверь;
  • — Шины для нейтрального (N) и заземляющего проводника (PE) включены в комплект;
  • — Шкафы выполнены из высококачественного ABS пластика и не содержат галогены;
  • — Наличие моделей для использования вне помещений (устойчивы к УФ).

о нас

Компания «МИГ Электро»

С 2001 года осуществляет поставку и продажу современного электротехнического оборудования и средств промышленной автоматизации с последующим гарантийным и сервисным обслуживанием, а также кабельно-проводниковой продукции. «МИГ Электро» – официальный дистрибьютор оборудования EATON на территории России.

Мировой лидер в области управления энергией. В 2017 году объем продаж составил $20,4 млрд. Eaton предлагает энергоэффективные решения для безопасного и устойчивого управления электротехнической, гидравлической и механической энергией более рациональными, безопасными и экологически чистыми способами. Компания насчитывает около 96 000 сотрудников и осуществляет продажи более чем в 175 странах. Компания Eaton является экспертом в области распределения электроэнергии и защиты электросетей, обеспечения резервного электропитания, автоматизации и контроля, осветительного оборудования и безопасности, конструктивных решений и коммутационных устройств, решений для неблагоприятных и опасных условий эксплуатации, а также инжиниринговых услуг. Eaton обладает широкими возможностями по всему миру для решения наиболее критичных задач, связанных с управлением электроэнергией.

Читать еще:  Автоматический выключатель sh203 c40

Дифференциальный автоматический выключатель содержит защиту

Библиографическая ссылка на статью:
Сальников А.А., Кузнецов А.И. Особенности применения устройств защитного отключения и дифференциальных автоматических выключателей в электрических схемах // Современные научные исследования и инновации. 2019. № 9 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2019/09/90268 (дата обращения: 17.09.2021).

Со времен создания электричества вопрос о защите человека от поражения его электрическим током всегда оставался актуальным. Опуская эволюцию создания различных защитных автоматов, стоит отметить, что в настоящее время все чаще используются такие элементы, как устройства защитного отключения (УЗО) и дифференциальные автоматические выключатели (дифавтомат).

Учитывая то, что в современном мире люди сами пытаются при ремонте налаживать проводку в квартире, ограничиваясь поиском определенной информации в интернете, вопрос выбора устройств защиты всегда остается открытым. У многих людей возникают сложности с выбором этих аппаратов, поэтому разберем, в каком случае выбирается УЗО, а в каком дифавтомат .

Для решения этого вопроса рассмотрим для начала принцип действия УЗО и дифавтомата.

УЗО предназначено для защиты электрической цепи от токов утечки, то есть выполняет дифференциальную защиту [1]. Схема УЗО представлена на рисунке 1.

Фазный провод с протекающим по нему входным током помещен в тороидальный магнитопровод, нейтральный провод с протекающим по нему выходным током также помещен в этот магнитопровод. В нормальном режиме работы входной ток (фазный) равен выходному (нулевой), разница между ними равна нулю, в этом случае УЗО находится в своем рабочем режиме. При возникновении тока утечки появляется разница между входным и выходным токами. Показанная на рисунке 1 логика сравнения входного и выходного токов обнаруживает эту разницу и посылает сигнал на исполнительный элемент, который разъединят силовые контакты, защищая при этом цепь от токов утечки [1].

Рисунок 1 ‒ Схема работы УЗО

Важной особенностью УЗО является то, что это устройство используется лишь для защиты от токов утечки, при этом не защищая от токов перегрузки и токов короткого замыкания [2].

Для защиты от приведенных выше факторов последовательно с УЗО в цепь включается автоматический выключатель (рисунок 2). Автоматический выключатель содержит тепловой и электромагнитный расцепители, выполняющие защиту, соответственно, от перегрузок и токов короткого замыкания [3].

Дифференциальный автомат же объединяет в себе функции УЗО и автоматического выключателя, обеспечивая полноценную защиту цепи от токов утечки, перегрузок и токов короткого замыкания.

Возникает вопрос: если дифавтомат включает в себя вышеперечисленные функции, то зачем использовать УЗО с автоматическим выключателем?

Для этого рассмотрим преимущества и недостатки каждого элемента с учетом требуемых задач.

QD ‒ условное обозначение УЗО [4];

QF‒ условное обозначение автоматических выключателей [4].

Рисунок 2 ‒ Защитная часть электрической цепи с применением (УЗО+ автоматический выключатель)

Рассмотрим самую распространенную схему (рис.3) применения устройств защиты: установка дифавтомата на каждую группу потребителей. Преимуществом будет то, что аппарат будет занимать меньшее место в электрощите относительно использования УЗО и автомата, так как включает в себя данные функции защит. К недостаткам стоит отнести малый выбор и дороговизну дифференциальных автоматов, если существует необходимость в нетиповых характеристиках оборудования. Также стоит отметить, что в бюджетных моделях нет индикации по виду срабатывания. Например, требуется подобрать дифавтомат с отключающей характеристикой D и током утечки 100мА типа АС, что будет весьма проблематично не только финансово, но и физически найти такой аппарат, так как все производители делают упор на отключающую характеристику С с током срабатывания по утечке 30мА. Но выход из этой ситуации есть: используем отдельно УЗО с током утечки 100мА и автоматический выключатель с характеристикой D (рис.2).

Таким образом, получаем преимущество использования УЗО: широкий выбор требуемых защитных функций, а также визуальное определение, какая из защит сработала, так как УЗО и автоматический выключатель находятся в разных корпусах. При этом к недостаткам можно выделить то, что использование совместно (QF+QD) приведет к увеличению площади занимаемого пространства в щите, также потребуется дополнительное монтаж проводов между QF и QD.

QFD‒ условное обозначение дифавтоматов 1-4 [4];

Рисунок 3 ‒ Защитная часть электрической цепи с применением дифавтоматов

Представленные выше схемы, в основном, используются для ответственных потребителей с установкой защитного устройства на каждую группу (холодильные установки). Если есть задачи в бюджетной установки устройств защит на неответственные потребители (розетки в частном доме), то можно использовать оптимизированные схемы с применением одного группового УЗО (рис. 4). Такое применение экономически более целесообразно, однако при возникновении тока утечки больше порога срабатывания произойдет отключение всех групп. Данное схемное решение применимо для неответственных потребителей.

Рисунок 4 ‒ Защитная часть оптимизированной схемы с применением одного группового УЗО

Проанализировав все выше изложенное, можно сказать, что выбор устройств защиты будет зависеть от поставленных целей и задач. Использование дифференциального автомата целесообразно, если требуется защита каждой группы потребителей отдельно (рис.3) при условии типовых характеристик, либо стоит задача в минимизации размеров электрощита. Использование УЗО (рис.2) с автоматическим выключателем приемлемо, когда потребуются нетиповые характеристики теплового и электромагнитного расцепителя или предполагается использование группового УЗО для неответственных потребителей (рис.4).

Читать еще:  Контактно дугогасительная система автоматического выключателя

Библиографический список

  1. Устройства защитного отключения /Учебно-справочное пособие/ Душкин Н.Д., Монаков В.К., Старшинов В.А./ ЗАО “Энергосервис”, 2004г. – 232с.
  2. Правила устройства электроустановок: Общие правила – 7-е издание. – М.: «Издательство ДЕАН», 2002, – 304 с.
  3. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. – СПб.: Издательство ДЕАН, 2003 – 304 с.
  4. ГОСТ 2.702-2011 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Правила выполнения электрических схем

Количество просмотров публикации: Please wait

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
Регистрация

&copy 2021. Электронный научно-практический журнал «Современные научные исследования и инновации».

В квартире должна быть дифзащита! Но какая?

На всякий случай, коротко: дифзащита – это дополнительный способ защиты человека от поражения электротоком при прикосновении к частям электропроводки, которые по разным причинам (штатно или из-за аварии) находятся под опасным напряжением.

Кроме дополнительной защиты от прикосновения, есть основная защита, которая обеспечивается изоляцией и автоматическими выключателями (АВ).

Дифзащита спасает человека от электротравмы (или от смерти) в случае, когда через него на землю протекает ток опасной величины. При этом возникает разница токов, проходящих через фазный и нулевой провода (дифференциальный ток), на что реагирует устройство дифзащиты.

Рассмотрим, что предлагает IEK® для реализации дифзащиты. И чем отличаются варианты.

Традиционный способ защиты – установка автоматического выключателя и УЗО.

ВА47-29: предельная отключающая способность – 4500 А, номинальный ток – от 0,5 до 63 А.

Выключатель дифференциальный (УЗО): тип А или АС, номинальный ток – от 16 до 63 А, номинальный отключающий дифференциальный ток – 10, 30, 100 мА.

Если мы устанавливаем эти два устройства вместе, то автоматический выключатель (АВ) отрабатывает в случае перегрузки или КЗ (тепловой и электромагнитный расцепитель), а УЗО – при возникновении утечки.

Такой вариант позволяет компоновать выключатели и УЗО под свои нужды. Например, широко используется схема, в которой один УЗО «обслуживает» несколько линий, каждая из которых подключена через свой АВ. Это особенно актуально в бюджетных щитах.

С другой стороны, неопытный электрик может совершить ошибку, выбрав неправильный номинал или перепутав провода.

Автоматические выключатели дифференциального тока объединяют функции АВ и УЗО. В большинстве случаев достаточно выбрать нужный номинальный ток и номинальный отключающий дифференциальный ток – и защита обеспечена. У IEK® есть несколько линеек АВДТ.

Тип А, предельная отключающая способность – 6000 А, номинальный ток – от 6 до 63 А.

Подключение этого устройства не вызовет проблем – два провода на входе, два на выходе. В АВДТ32 входит и дифзащита, и защита от перегрузки и КЗ. Важно то, что АВДТ32 IEK® реагирует на ток утечки типа А, поэтому диапазон защит у него шире, чем у устройств дифзащиты с типом тока утечки АС.

Основные плюсы такого решения:

· Экономия места (для однофазной проводки – два модуля вместо трех в случае АВ+УЗО).

· Не нужно думать о подключениях между АВ и УЗО – всё внутри.

· Электронная схема обладает большей скоростью срабатывания по сравнению с «механикой».

Важное преимущество АВДТ32 IEK® – цена. По сравнению со связкой АВ+УЗО это устройство будет стоить примерно на 15% дешевле.

Тип тока утечки А, предельная отключающая способность – 6000 А, номинальный ток – от 6 до 63 А.

Это устройство появилось в линейке IEK® недавно. При тех же габаритах, что и АВДТ32, оно содержит в себе не электронную дифзащиту, а электромеханическую. Именно поэтому в названии присутствуют буквы «ЕМ».

Главный плюс «электромеханики» в том, что она более надежна, так как гораздо меньше зависит от питания. АВДТ32ЕМ IEK® обеспечивает защиту даже при обрыве нулевого проводника. Кроме того, у этого устройства имеется встроенная защита от импульсного перенапряжения.

Многие электрики сейчас склоняются именно к электромеханическим УЗО и автоматическим выключателям дифференциального тока.

АВДТ32ЕМ IEK® примерно на 40-45% дороже, чем связка АВ+УЗО. Однако при этом у нового устройства выше предельная отключающая способность (6000 А вместо 4500 А), дополнительно встроена защита от импульсного перенапряжения. Кроме того, связка АВ+УЗО занимает в электрощите три модуля, а АВДТ32ЕМ IEK® – два.

Тип АС, предельная отключающая способность – 4500 А, номинальный ток – от 6 до 32 А.

Главное преимущество этого дифференциального выключателя – компактность. Он занимает в щитке в два раза меньше места по сравнению с аналогами. При ширине в один модуль АВДТ32М IEK® содержит в себе электронную схему защиты от утечки, а также защиту от перегрузки и КЗ.

АВДТ32М IEK® – оптимальное решение, если нужно собрать в ограниченном пространстве электрощит со всеми защитами по каждой линии.

По сравнению с конструкцией АВ+УЗО, АВДТ32М IEK® будет в среднем дороже на 30%.

Благодарим за статью ЯндексДзен и IEK Group.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector